Tiny модуль работает под управлением Linux и LabView на ARM / FPGA SoC

National Instruments представила модуль 2 x 3 дюйма, который работает в режиме реального времени в Linux на гибридной SoC ARM / FPGA Xilinx и может быть запрограммирован графически с LabView.

Новая система-модуль (SOM) NI «sbRIO-9651» предназначена для упрощения проектирования пользовательских систем сбора данных и управления, предлагая полную совместимость с графической средой программирования NI LabView.
Кроме того, совместимость аппаратного и программного обеспечения ядра модуля с контроллером nR cRIO-9068 «CompactRIO» дополнительно ускоряет разработку нестандартных конструкций, позволяя программистам разрабатывать и тестировать свое программное обеспечение в готовой системе до появления специального оборудования на основе СДЛ.
Для этого системы контроллера sbRIO-9651 SOM и cRIO-9068 используют один и тот же SoC Xilinx Zynq-7020 и используют общий программный стек NI Linux Real Time.


sbRIO-9651 SOM голый и с распределителем тепла

(нажмите голое изображение SOM, чтобы увеличить)

Эта совместимость позволяет команде разработчиков программного обеспечения использовать систему NI CompactRIO (показана ниже), чтобы «быстро создавать прототипы своих приложений, а затем развертывать… с тем же кодом, который использовался для создания прототипов, что экономит значительное время и усилия», говорит NI.
«После создания прототипов с помощью контроллеров CompactRIO NI SOM будет повторно использовать большую часть кода, что снова экономит время на разработку пользовательских алгоритмов или прикладного программного обеспечения».


контроллер cRIO-9068 CompactRIO

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Быстрый дизайн продукта также поддерживается реконфигурируемой технологией FPGA модуля, с помощью которой «вы можете выполнять высокоскоростную обработку сигналов, высокоскоростное или детерминированное управление, встроенную обработку сигналов, а также настраивать синхронизацию и запуск», - говорит Н.И.
«Для систем управления вы также можете запускать расширенные алгоритмы управления непосредственно в матрице ПЛИС, чтобы минимизировать задержку и максимизировать частоту петель».

Программный стек

SbRIO-9651 поддерживается программным стеком NI Linux Real Time компании, который включает в себя Linux BSP, драйверы, промежуточное программное обеспечение и графическую среду разработки LabView (интегрированная среда разработки), как показано ниже.


Программный стек на базе Linux

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Компания NI разработала дистрибутив NI Linux Real Time для своей системы контроллера cRIO-9068 CompactRIO (показанной выше), которую она представила прошлым летом.
В сочетании с NI LabView IDE этот стек предлагает разработчикам «богатый набор библиотечных библиотек и приложений для сообщества, которые дополняют их системы управления и мониторинга», - говорит NI.
LabView обладает широким спектром возможностей подключения, включая создание веб-служб и безопасное стандартное управление файлами на основе браузера WebDAV.


Примеры применения управления и мониторинга

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

NI Linux Real-Time - это двухрежимная ОС, обеспечивающая восстановление после сбоя приложения без значительных сбоев, говорит NI.
По словам представителей компании, дистрибуция обеспечивает «настоящую поддержку многозадачности», позволяя нескольким программам работать параллельно.
Например, можно запустить базу данных непосредственно на цели в реальном времени вместе с приложением LabView Real-Time.

NI говорит, что ее специализированная ОС Linux реального времени «объединяет производительность ОСРВ с открытостью и сообществом Linux». Кроме того, LabView IDE предлагает «альтернативу HDL [и] предоставляет графическую среду разработки с тысячами функции и IP-блоки для разработки логики процессора и FPGA », - говорит Н.И.

Платформа разработки

Чтобы упростить нестандартные разработки на основе SOM sbRIO-9651, NI предлагает «Комплект разработки SOM NI sbRIO-9651». В комплект входит готовая несущая плата (показана ниже), а также Linux BSP SOM, драйверы устройств , NI LabView IDE и подробная аппаратная документация.


несущая плата sbRIO-9651

Комплект разработчика поставляется со схемами и файлами gerber для платы-носителя и предоставляет документацию для встроенных периферийных интерфейсов платы, включая гигабитный Ethernet, порты хоста и устройства USB, SD, последовательный порт и шину CAN.

Несущая плата также оснащена четырьмя разъемами PMOD, которые позволяют легко добавлять готовые модули PMOD для функций от «простого аналогового ввода-вывода до стереофонических динамиков». Также на несущей плате имеется область прототипирования. с возможностью выбора уровня напряжения для 48 линий ввода / вывода FPGA, которые «обеспечивают возможность подключения к широкому спектру компонентов, таких как АЦП или пользовательский разъем», добавляет NI.

Резюме спецификаций

Спецификации, перечисленные National Instruments для sbRIO-9651, включают в себя:

  • SoC - Xilinx Zynq-7020
    • Процессор - 2 ядра ARM Cortex-A9 при 667 МГц
    • ПЛИС - Артикс-7
  • Объем памяти:
    • 512 МБ DRAM
    • 512 МБ вспышки
  • Расширение - слот SDHC
  • Выделенный процессор ввода / вывода:
    • Гигабитный Ethernet
    • USB 2.0 Host
    • USB 2.0 Host / Device
    • RS232 (TX / RX)
  • Плата на основе FPGA:
    • 160 несимметричных линий
    • Настраиваемая периферия - гигабитный Ethernet, 3x RS232, 2x RS485, 2x шина CAN
  • Размеры - 2 х 3 дюйма
  • Термическое:
    • Включает встроенный распределитель тепла
    • Может использоваться при температуре окружающей среды от -40 до 85 ° C
  • Мощность - от 3 до 5 Вт (типично);
    входное напряжение не указано
  • Операционная система - NI Linux Real Time

Дополнительная информация

NI sbRIO-9651 SOM, похоже, уже в продаже.
Цена за единицу не была указана, но в OEM-количествах модуль оценивается в 599 долларов (100 единиц), 479 долларов (500) и 399 долларов (1000).
Более подробную информацию можно найти на странице продукта NI sbRIO-9651 и в Системе NI в разделе « Обзор модулей» .
Набор для разработки, который включает в себя модуль и готовую к использованию несущую плату, доступен здесь .